电力顶管专项施工方案

批准：(公司领导）时间：

审核：(安全管理部门）时间：

(工程管理部门）时间：

编制：(技术负责人）时间：

年06月

一、工程概况

本电力顶管工程位于南县经济开发区通盛北路及振兴路，属于南县经济开发区标准化厂房PPP项目10kV及以下配电工程，其中非开挖拉管3根型电缆拉管（顶管）长度约为米。

二、施工准备

1．首先对拟穿越地段进行踏勘，查明该地段建筑基础、地下障碍物及地下公用管线的种类、位置、埋深、走向以及管材、尺寸。再利用管线探测仪进一步确定地下各种管线的走向及深度。最后根据相关部门的管位交底进行复核。

2．查明拟穿越地段的土层结构、分布特征和工程地质性质。

3、场地平整、确定钻机位置、入土点、出土点以及造斜段长度等。

4．通过勘测结果进行导向孔轨迹设计，定出最合适的轨迹。

5．所有施工机械设备登记、检查进入施工现场。

6．接通水和电，准备好泥浆泵、清水泵。

7．配制泥浆，根据土质配制相应浓度的泥浆。

8.具体施工时，须与当地交通部门密切配合，做好施工期间的交通疏导和交通安全工作。经交通部门的批准，施工时，根据原有道路的不同路幅宽度，采取不同施工围蔽方式，总的原则是，在保证工程施工的同时，确保道路畅通。

9.交叉口前方50米及米处设置施工警示牌，通知车辆尽可能减速行驶，避免交通事故的发生。

10.交通疏导工作，是本工程施工管理过程中必须高度重视和落实解决的一个方面。交通顺畅与否，主要依赖行车是否有序，管理是否到位。因此，工程施工期间，我公司制订科学合理的交通疏解方案和应急措施，建立交通疏解管理制度，实行专人负责制和奖罚制度，明确工作重点和每日的工作要点，上岗前进行培训。

11.路口设置明显的交通标志，指导车辆渠化分流。交通疏解员分班全天候指挥交通。疏解员上班时按要求穿反光马甲，佩带袖章，装备指挥旗，按交通指示牌和交警部门批准的疏解方案指挥车辆行驶。根据工程分段布置情况，施工场地合理安排进、出车道，做到各行其道；工程车严格按指示和交通指挥员指挥行驶，礼让其它车辆。干道上禁止占道装卸施工材料。

12.在施工过程中施工的车辆做到“宁停三分，不争一秒”的文明行车，做好安全产，文明施工，确保工程顺利完工。

三、施工组织设计

一、施工工艺

工艺流程及操作要点

本工法的基本工艺流程为：

施工准备

工作井预支护工作井施工设备安装、调试、试运行顶进中继间顶进掘进机接收设备拆除、清理现场。

1．施工准备

在工程施工准备阶段，应编制详尽的施工组织设计，并做好如下几项工作：

（1）施工场地地质条件、施工内容、范围确定

场地地质条件是选择施工方法的前提，工程施工前，应根据业主提供的地堪报告确定施工工艺，必要时应进行补充勘察；工程施工前，应组织施工人员认真学习施工图纸、相关规范、标准，明确工程施工内容和技术要求，对图纸中与现场不符内容联系设计人员进行补充设计或变更设计。

（2）顶管设备选择

土压平衡顶管机有多种类型，应根据不同的地质条件选择适用的机型，以达到良好的顶进效果。DK式土压平衡顶管机与普通的土压平衡顶管机最大的不同是它没有面板，开口率在%，它的土仓压力就是挖掘面的土压力，能够建立起真正意义上的土压平衡；另外，在砂层中顶进时，可通过设置在刀排前面和中心刀上的注浆孔，直接向挖掘面注入膨润土泥浆，在土仓中与砂土充分搅拌，增加砂土的塑性、流动性和止水性，达到改良土质、降低刀盘转矩的目的。

（3）施工工艺参数的计算

工艺参数计算主要包括：后背承载力的计算、管段顶力的计算等。

（4）施工工艺确定

根据场地地质条件、顶管设备及工艺参数确定施工工艺。施工工艺主要包括：顶管区间段长度的确定，是否使用中继间以及中继间的数量和布置；初始顶进的方案及措施；测量及纠偏的方法；长距离顶进减阻的方案及措施等。

（5）顶管工作井的设计和施工方法

工作井的设计和施工方法主要包括以下内容：工作井的位置及断面形式的选择；工作井的尺寸；工作井的开挖及支撑方法；后背结构的设计及安装方法；洞口密封的设计；工作平台的支搭方法；工作井的降水措施等。

（6）设备安装调试的技术措施

施工设备的安装、调试的技术措施主要包括：施工设备的安装位置、安装精度和牢固要求、安装顺序、调试方法和要求等。

（7）施工过程控制的技术措施

施工过程控制的技术措施主要包括以下内容：工作井内管子的吊运的安装、泥水处理、测量等作业的空间布置以及及平行或交叉作业的安排等；顶管入洞及出洞措施；施工过程中操作室与掘进机头、中继间的联络方式等。

（8）质量安全技术措施

质量及安全技术措施主要包括：控制顶进轴线、高程误差及其他质量因素的措施；顶进操作及设备维护的技术与安全措施；控制地面隆起、沉降的措施；穿越重要构筑物的技术与安全措施。

四、施工方案及施工方法

顶管工程施工流程图

1、非开挖技术优势及应用

顶管技术的优势随着城市建设的大规模发展,在近年得到广泛的应用,因为它不需要开挖面层,能穿越地面构筑物和地下管线及公路、河道,节省大量投资和时间,对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低,是真正的无污染、高效率的施工技术。

在非开挖技术行业中,定向钻进(顶管)发展势头越来越旺。目前,在电力、电信、天然气、自来水、污水，定向钻进已是一种普通的施工工艺。其优势在于:

一、顺利穿越障碍;二、减少对已建基础设施的破坏;三、不影响城市交通;四、加快施工进度;五、综合效益好。

由于现代城市的地下铺设了各种设施,例如,电话线、电力线、有线电视线、交通信号路灯线、煤气管道、供水、排水、洪水控制设施及管道,甚至国防通信电缆等等。由于地下设施位置和深度记录不准确、不完善,城市档案资料不全,有的甚至根本无图可查。如果不搞清楚,一旦遭到损坏,后果不堪设想。

2、工作井施工

（1）工作井位置的选择应根据管道设计、地形、地层结构、施工环境条件等因素选定。

（2）工作井的开挖深度应满足顶进设备轨道高程及基础厚度的要求。

（3）工作井的结构及支撑应根据开挖断面、挖深、土质条件、地下水状况及总顶力等进行施工设计。

（4）工作井前壁上应预留顶管入土洞口，洞口中心应与管道中心重合，洞口直径宜大于顶管机刀盘直径2~5cm。

（5）工作井应采用钢筋混凝土护壁，工作井内应设有集水坑。

（6）根据施工设计搭建用于吊运和防护的工作平台，工作井上的平台孔口的尺寸满足管子及弃土吊运空间所需。依据管重及其他附加荷载计算选用工作平台承重主梁。依据起吊设备能力及起吊物重量核算起重架。垂直运输设备必须按施工中最大起吊重量选型，且符合起重设备使用的有关规定。起重设备设专人检验、安装，并遵守安全操作规程。

（7）工作井应设防雨棚，有良好的施工照明条件。

（8）顶管完成任务后，应及时拆除、清理工作井，并进行井室等施工作业，经检验合格后及时回填。

3．设备安装及试运行

设备安装前，根据设备的操作要求及施工方便的原则确定各设备的安装位置、各种管线和电缆的铺设位置及走向等。对设备的吊运、安装顺序进行计划和安排。

（1）设备的安装

①主顶设备底盘的安装应支撑牢固，防止产生受力变形或位移。底盘的调整的定位宜在将顶管机吊运至底盘导轨上后进行。

②主顶设备液压系统宜设置在主顶设备附近以便于操作，液压软管接头连接清洁无污染。

③吊运完成后，调整底盘及顶管机机头的位置、高程、中线、仰俯角、旋转角等。

④工作井总电源闸箱及用电设备必须执行三相五线制，且安装漏电保护装置，工作坑及管内使用36V以下的照明设备；总电源的匹配大于顶管施工过程中需同时运行的全部设备功耗之和；长距离顶管时须考虑电缆的电压降。顶管机头内应设有应急照明电源，顶管机机头、工作坑及地面设备之间设置通讯联络设备。

⑤工作井内测量仪器的基座不能固定在主顶装置底盘、工作井后背或其他可能在顶进受力时产生变形或位移的基础上，应安装在独立的固定基座上，以减少重复移动和调整次数；宜使用激光经纬仪或激光指向仪与安装在顶管机内的激光目标靶共同组成方位误差测量系统，对顶进的高程的轴线误差进行全过程的监控。

⑥顶进时应根据所顶管道的管径确定安装通风设备的位置的长度。通风设备结合管内的工作环境条件选定，保证管内有足够的氧气。

（2）设备试运行

设备试运行之前，应对设备的安装，各种管线、电缆的连接进行检查，确认安装和连接无误后方可接通电源。

设备的试运行应遵照设备说明书进行。通过试运转查找和消除设备可能存在的所有问题，确认其处于完好状态。主要包括以下内容：

①不加载的情况下，电源电路开关的接通、切断工况试验的检查。

②液压系统控制阀件的动作灵敏、正确，特别注意有无控制电路反接的现象、操作台显示动作与实际动作是否一致。

③设备润滑和密封系统供油正常，油路畅通，供油压力可在设定的范围内调节。

④刀盘正反旋转动作正确，无异常响声。

⑤纠偏千斤顶的伸缩动作正常，编组动作与操作台显示一致。试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。

⑥顶进千斤顶伸缩动作正常，试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。

⑦注浆系统输送泵的试运转符合设备说明书的规定。

⑧对注浆管路进行加压试验和检查，保证管路畅通、无泄漏。

其调试顺序为：将操作台输出电缆分别与对应的接口接好以后，逐步送电，观察各仪表电压值是否正常；然后依次送电检查各设备运行状态，送水泵、排泥泵、抽水泵以及搅拌筒电机旋转方向，排泥泵的调速系统是否正常，若旋转方向相反则调换该电机两相电源线，若发生异常声音或气味，立刻停电检查故障原因，尽快排除；注浆泵一般采用螺杆泵，不能在无浆液下运行，在调试或运行之前先用

管钳扭动转轴，待灵活以后可加水运转，看泵的旋转方向与出口压力；将掘进机各电缆接好，开启操作按钮、动力按钮，并使后方动力站运行（运行前检查油箱内油量是否充足，有无污染）；调速旋钮拨至10位,千斤顶切换成伸出，逐渐将调速器拨至0位使全速运行，全部伸出以后再退回，反复操作1-2次进行排气；关闭后方动力站，打开机内动力站，刀盘运行，TV开，看刀盘旋转方向是否正确，转矩仪是否正常，将转矩仪设定于0位，看报警系统是否正常，倾斜仪指示情况，开、关旁通阀和止水阀，动作是否灵活，操作纠偏控制旋钮，观察纠偏指针在光靶上移动的情况，能否达到最大位置；关闭机内动力站，待机10-15分钟，观察掘进机破碎锥体内有无油滴滴下，若有少量渗出无滴下，可视为合格，停止刀盘运转，TV及动力回路操作回路；拆除掘进机电缆线，可以吊装掘进机于导轨之上，准备顶进。

4．顶进

设备安装、调试和试运行正常后开始正式顶进。

初始顶进

我们把从破洞一直到第三节砼管全部推进入土中的全过程称之为初始顶进。在顶管施工中，初始顶进是一个至关重要的阶段，它的成败将取决于整个顶管过程的成败。

我们把初始顶进分为以下几步：

第一步是破洞。在破洞之前，洞口必须要有防止土体或砂层塌方的措施。在土质均匀的黄土中顶进时，一般洞口采用砖砌封门；但是在砂土中，比较有效的是采取深层搅拌桩和高压旋喷两种方法，但是笔者推荐采用高压旋喷来对顶管井洞口外土体进行加固。因为一般顶管施工都在比较狭小的场地，深层搅拌桩的施工设备庞大，占地大，桩机高度很高，在市区很容易受高压线等的制约。

第二步是让顶管机入土。当封门破除后，可把顶管机刀盘开动，用主顶油缸徐徐把顶管机推入土中。这一过程中应注意防止刀盘嵌入砂土中不转而顶管机壳体旋转，我们采取了控制顶进速度和在顶管机左右两侧加设角撑的办法来防止其旋转。

第三步是将机头后方的两根砼管与机头管连接，形成一个整体，用来控制顶进段的高程和中线。至此，初始推进工作完成，此时应停下来进行一次全面的测量，并把测量数据绘成曲线，便于分析。

同时，在初始顶进中还需注意，应在初始顶进的后期方可以进行正常的方向校正工作，这是因为如果当第一节砼管尚未与顶管机后壳体联接时进行纠偏，这时顶管机的前壳体已在土中，后壳体沿在导轨上，纠偏时前壳体不动，后壳体则有可能偏离导轨，不仅起不到纠偏作用，反而会带来更多的麻烦。在初始顶进阶段若非要纠偏不可，这时也只能用纠偏油缸推出（即用纠偏油缸伸出），而不能用纠偏油缸拉（即不能用纠偏油缸缩回）。

（2）顶管机刀盘转速和扭矩控制和调整

①在顶进过程中，根据土质情况和顶进效果进行刀盘转速和扭矩的控制和调整。

②正常顶进情况下刀盘应调至高转速、中低扭矩的状态工作，以获得较好的切削和土仓泥土搅拌效果。在施工中需停止刀盘回转时，应先停止顶进，让刀盘回转一段时间，观察到刀盘工作电流（或工作油压）开始回落后方可停止刀盘回转。在顶进过程中发现刀盘工作电流（或油压）异常上升时，应降低顶进速度或停止顶进，待刀盘电流（或油压）平稳后再按正常速度顶进。

③当顶管机头发生自转时，应将刀盘回转方向调至与顶管机头自转相同方向进行顶管机头的旋转偏移纠正。

④刀盘的重新起动应采取一切可能的措施降低起动阻力，在确认不会对设备造成破坏或进一步加大顶进困难后，方可加大扭矩起动刀盘。

（3）顶进设备操作

①顶进设备的操作应按前方顶进反馈的控制信息要求实施。

②初始顶进或中途停机重新顶进时，都应遵循从低速到高速的控制原则。

③顶进速度应尽量控制平稳，尤其要避免顶速突然加大的现象。

④对顶进过程中出现的任何工作油压波动都应及时分析原因并采取相应措施。

⑤遇到下列情况时应立即停止顶进，及时分析原因并采取相应措施，处理完善后再继续顶进：A顶进顶力骤升或顶力达最大值时；

B后背发生位移或后背开裂时；

C千斤顶油管不通或油泵工作不正常时；

D监视器工作不正常时；

E激光经纬仪工作不正常时；

F砼管出现裂缝或破损时；

G洞口止水圈漏水时；

H电路发生故障时。

（4）纠偏操作

顶进过程中的纠偏是顶管作业质量好坏的关键，若操作不当，可能造成顶力骤升、管接口破损，严重时可能造成管道无法顶进，引发严重的安全、质量事故和重大经济损失，尤其是在砂层中顶进，管道极易因为泥水过度冲刷造成顶管机机头下沉，因此，对于顶进过程的纠偏显得尤为重要。

在机头和机头连接工具管出洞前，即使发生中线和高程偏差，也尽可能不要纠偏，因为此时纠偏，机头连接管尚位于导轨上，起不到纠偏效果；机头连接管出洞后，若高程中线在±2㎝以内时，可不纠偏，当高程或中线超出标准值2㎝以上时，根据监视器内的光点位置变化趋势进行纠偏，必须有一个提前量，纠偏遵循“先纠高程，后纠中线，小角度连续纠偏”的原则，纠偏油缸的伸出量一次不得太大（以不超过2㎝为宜）；当光点位置有反向移动趋势或移动速度放缓时，可将纠偏油缸缩回，停止纠偏，纠偏时还应观察监视器内仰俯角和旋转角变化，作为参考数值，仰俯角和旋转角最大偏差不得超过原始值3°。当监视器中光点发生显著变化时，应停止顶进，测量人员须下坑对经纬仪进行重新校正复核，查找是否属仪器被触碰或震动所致；若不是，须进行原因分析，并会商处理办法。顶进工程中，操作人员应随时监测监视器各项数据的变化，并及时记录，在分析记录数据的基础上进行纠偏。顶管过程中，操作人员必须对顶管各项数值进行纪录，顶进记录应做到记录准确、清楚、完整、及时，顶进记录每顶进一根管子记录数据不得少于一次，每班次不少于3次，尤其是交接班前，无论该管子是否完全顶进都应进行纪录，交接班必须履行交接班手续，测量人员应相互沟通。测量人员应对激光经纬仪进行每作业班次不少于两次的校核，并保留校核纪录。

（5）顶进过程中工作井管理

工作井是管子安装、顶进、泥土运输、测量等交叉作业的区域，应制定工作井管理制度。

①应合理安排施工作业顺序并做好施工人员的调配管理，各道工序操作应有专人负责，职责分明。

②顶管机、中继间、工作井内以及地面上设备的操作应有统一的施工指挥，按约定的信号操作，并设有报警信号。

③管子

吊运的方式、吊具强度及合理性等应经检查确认安全可靠。管子从工作井平台上吊运到主顶设备轨道上的过程中，应有相应措施保证施工人员的安全，并防止可能对管子造成的损坏。

④管子吊运到主顶设备轨道上后，应进行管端密封圈部位的清洁和润滑处理，并调整好管子接口同心度。管子对接宜借助主顶设备缓慢奖管子顶入，应注意检查密封圈的情况，防止被挤不或挤出。

⑤顶铁应有足够的刚度，顶铁上有锁定装置；顶铁的安装必须保证对位准确，防止千斤顶活塞杆偏心受力；边圈与管口之间应采用缓冲材料衬垫。

⑥施工过程中应注意防止顶进千斤顶活塞杆被硬物撞伤，应及时清除洒落在活塞杆上的泥砂和污物。

⑦施工过程中应注意保护好测量基准点及固定在工作坑内的激光测量仪器等，测量点及测量仪器应定时或定况进行校核。

⑧施工过程中应避免出现互相干扰的交叉作业。

⑨施工现场应设置管子存放区，管子应排放整齐，以方便管子的吊运下管。

（6）地面隆沉情况监控

对顶管施工中地面隆起情况进行监控，监控应符合下列要求：

①监控基准点应设在施工影响区域外，并具有良好通视与防干扰条件。

②隆沉观测点应沿顶管机前进轴线方向对称安排布置，具体布设尺寸应结合初始顶进试验，由施工设计确定。

③对需要保护的建筑物、构筑物等应设监控点。

④对已完成的管段应继续进行隆沉观测，观测间隔时间按控制测量方案确定。

主要设备

人员组成

四、工程质量、技术、安全保证措施

1、树立“质量第一，安全第一”的思想，施工做到项目经理重视，技术人员负责，工序质量管理体系作用明显，使工程质量处于可控状态。精心组织生产，合理分工，根据地下管网业主提供的资料复查其管位，避免地下管线受到破坏，严格把关管材质量，管材连接应在技术人员的监督下进行，每道工序均需技术人员认可后方可进入下一道工序。

2、加强施工技术管理，实行项目经理负责制，以工序管理为重点，以工作质量保证工程质量。技术人员严格执行有关规范、规定的各项措施，特别在成孔工艺。管材安装上严格按操作规定进行。

3、以安全、优质、高效、低耗、文明为目标，建立健全内部管理网络和管理体制。运用行政、技术、经济手段，加强项目内部管理，贯彻落实各项保证措施，把目标任务分解落实到各项施工环节中，层层落实，确保整个项目施工圆满结束。

4、成立施工安全管理领导小组，建立项目安全生产责任制。施工、生产、安全两手抓，建立生产安全保障体系，分解安全领导小组职能。在生产与安全发生矛盾时，首先保证安全，具体在施工人员必须戴好安全帽。导向施工应尽可能选择白天在车流量较少时，需设置施工标志，控向人员一定要穿黄马甲，确保安全。

5、与相关方协调人员一起相互沟通，确保安全。

分公司

年06月

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